Causas de daños en líneas eléctricas aéreas

Las razones de la falla de las líneas eléctricas aéreas se deben principalmente a los siguientes factores: sobretensiones (atmosféricas y maniobras), cambios en la temperatura ambiente, acción del viento, formación de hielo en los cables, vibraciones, “bailes” de los cables, contaminación del aire.

Aquí hay una breve descripción de algunos de los factores enumerados.

Los aumentos repentinos de energía atmosférica en las líneas eléctricas se deben a tormentas eléctricas. Tales sobretensiones a corto plazo a menudo dan como resultado rupturas de los espacios de aislamiento y, en particular, superposición de aislamiento y, a veces, su ruptura o falla.

El aislamiento superpuesto suele ir acompañado de arco eléctrico, que se mantiene incluso después de una sobretensión, es decir a la tensión de funcionamiento. Un arco significa un cortocircuito, por lo que la falla debe dispararse automáticamente.

Cayó un rayo en una línea aérea

Las sobretensiones de conmutación (internas) ocurren cuando interruptores de encendido y apagado… Su efecto sobre el aislamiento de los dispositivos de red es similar al efecto de las sobretensiones atmosféricas. La superposición también debe desactivarse automáticamente.

Destrucción del faldón aislante por un arco

En redes de hasta 220 kV las sobretensiones atmosféricas suelen ser más peligrosas. En redes de 330 kV y superiores, las sobretensiones de conmutación son más peligrosas.

Reparación de cables aéreos

Los cambios en la temperatura del aire son bastante grandes, el rango puede ser de -40 a +40 ° C, además, el conductor de la línea aérea se calienta con corriente y, con una potencia económicamente posible, la temperatura del conductor es de 2-5 ° superior a la del aire.

Bajar la temperatura del aire aumenta la temperatura de calentamiento permitida y la corriente del conductor. Al mismo tiempo, con una disminución de la temperatura, la longitud del cable disminuye, lo que, en los puntos de unión fijos, aumenta las tensiones mecánicas.

Un aumento en la temperatura de los alambres conduce a su recocido y a una disminución de la resistencia mecánica. Además, a medida que aumenta la temperatura, los cables se alargan y las flechas de pandeo aumentan. Como resultado, los tamaños de las líneas aéreas y las distancias de aislamiento, es decir, se reduce la fiabilidad y seguridad de la línea eléctrica aérea.

La acción del viento provoca la aparición de una fuerza horizontal adicional, por lo tanto, de una carga mecánica adicional sobre los alambres, cables y soportes. Al mismo tiempo, aumentan los voltajes de los alambres y cables y las tensiones mecánicas de su material. También aparecen fuerzas de flexión adicionales en los soportes. En caso de fuertes vientos, puede haber casos de ruptura simultánea de varios soportes de línea.

Formaciones de hielo en los cables como resultado de la lluvia y la niebla, así como de nieve, escarcha y otras partículas sobreenfriadas. Las formaciones de hielo provocan la aparición de una carga mecánica significativa en alambres, cables y soportes en forma de fuerzas verticales adicionales. Esto reduce los márgenes de seguridad para alambres, cables y soportes de línea.

En secciones separadas, las flechas combadas de los cables cambian, los cables se juntan y las distancias de aislamiento se reducen. Como resultado de la formación de hielo, las interrupciones de los conductores y la destrucción de los soportes, la convergencia y la colisión de los conductores con brechas de aislamiento superpuestas ocurren no solo durante las sobretensiones, sino también con el voltaje de funcionamiento normal.

Soportes aéreos destruidos por el hielo

Destrucción en cascada de soportes de líneas eléctricas en condiciones de hielo

Vibración - estas son vibraciones de cables con alta frecuencia (5-50 Hz), longitud de onda corta (2-10 m) y amplitud insignificante (2-3 diámetros del cable).Estas vibraciones ocurren casi constantemente y son causadas por vientos débiles que causan turbulencia en el flujo alrededor de la superficie del conductor de aire. Debido a la vibración, se produce la «fatiga» del material del cable y se producen roturas en los cables individuales cerca de los lugares donde se une el cable cerca de las abrazaderas, cerca de los soportes. Esto conduce a un debilitamiento de la sección transversal de los cables y, en ocasiones, a su rotura.

Amortiguador de vibraciones en el cable.

El "baile" de los cables son sus oscilaciones de baja frecuencia (0,2-0,4 Hz), longitud de onda larga (del orden de uno o dos rangos) y amplitud significativa (0,5-5 m y más) .La duración de estas fluctuaciones suele ser breve, pero en ocasiones alcanza varios días.

La danza del alambre se observa generalmente con viento y hielo relativamente fuertes, más a menudo en alambres de sección transversal grande. Cuando los cables bailan, se producen grandes fuerzas mecánicas que actúan sobre los cables y los soportes, lo que a menudo hace que se rompan los cables y, a veces, que se rompan los soportes. Cuando los conductores bailan, las distancias de aislamiento se reducen debido a la gran amplitud de las oscilaciones, en algunos casos los conductores chocan, por lo que es posible que se produzcan superposiciones a la tensión de funcionamiento de la línea. El baile de cables es relativamente raro, pero provoca los peores accidentes en las líneas eléctricas aéreas.

Lea más sobre esto aquí. "Vibración y baile de cables en líneas eléctricas aéreas".

La contaminación atmosférica provocada por la presencia de partículas de ceniza, polvo de cemento, compuestos químicos (sales), etc. es peligrosa para el funcionamiento de las líneas eléctricas aéreas. La deposición de estas partículas sobre la superficie húmeda del aislamiento de la línea y de los equipos eléctricos da lugar a la aparición de canales conductores ydebilita el aislamiento con la posibilidad de superponerlo no solo durante sobretensiones, sino también bajo tensión normal de funcionamiento. La contaminación debida a la alta presencia de sales en el aire a lo largo de la costa del mar puede provocar la oxidación activa del aluminio y el deterioro de la resistencia mecánica de los cables.

Soporte de soporte corroído

La descomposición de su madera afecta el daño de las líneas eléctricas aéreas con soportes de madera.

La confiabilidad de las líneas aéreas también se ve afectada por algunas otras condiciones de operación, por ejemplo, las propiedades del suelo, que es particularmente importante para las líneas aéreas en el Extremo Norte.